Un nuevo descubrimiento sobre el limo expulsado por los gusanos de terciopelo podría revolucionar el diseño de material sostenible, según un estudio de investigadores de la Universidad de McGill. Sus hallazgos describen cómo una estructura proteica natural, conservada entre especies de Australia, Singapur y Barbados durante casi 400 millones de años de evolución, permite la transformación del limo de líquido a fibra y de regreso nuevamente. Es un descubrimiento que podría inspirar bioplásticos reciclables de próxima generación.
«La naturaleza ya ha descubierto una forma de hacer materiales que sean fuertes y reciclables», dijo Matthew Harrington, profesor de química y presidente de investigación de Canadá en Química Verde, quien dirigió el estudio. «Al decodificar la estructura molecular del limo de gusano de terciopelo, ahora estamos un paso más cerca de replicar esa eficiencia para los materiales que usamos todos los días».
Los gusanos de terciopelo, pequeñas criaturas similares a la oruga que se encuentran en los bosques húmedos del hemisferio sur, usan su limo para capturar presas. Cuando se expulsa, el limo se endurece rápidamente en fibras tan fuertes como el nylon. El limo se disuelve en agua y se puede reconstituir en nuevas fibras. Hasta ahora, el mecanismo molecular detrás de esta reversibilidad seguía siendo un misterio.
Utilizando la secuenciación de proteínas y la predicción de la estructura impulsada por la IA (Alfafold, la herramienta ganadora del premio Nobel de 2024), el equipo de Harrington identificó proteínas previamente desconocidas en el limo que funcionan de manera similar a los receptores celulares en el sistema inmune. Los investigadores creen que las proteínas del receptor funcionan para vincular grandes proteínas estructurales durante la formación de fibras. Al comparar dos subgrupos de gusanos de terciopelo que se separaron hace casi 380 millones de años, los investigadores demostraron la importancia evolutiva y la relevancia funcional de esta proteína.
Un plan para materiales reciclables
Los plásticos tradicionales y las fibras sintéticas se realizan típicamente con precursores a base de petróleo y requieren procesos intensivos en energía para fabricar y reciclar, a menudo implicando tratamientos de calor o químicos. El gusano de terciopelo, sin embargo, utiliza fuerzas mecánicas simples – Tirar y estirarse: para generar fibras fuertes y duraderas a partir de precursores biorenewables, que luego pueden disolverse y reutilizarse sin subproductos nocivos.
«Obviamente, una botella de plástico que se disuelve en el agua tendría un uso limitado, pero al ajustar la química de este mecanismo de unión, podemos solucionar este problema», dijo Harrington.
El estudio fue coautor de investigadores de la Universidad McGill y la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur. El próximo desafío del equipo será verificar experimentalmente las interacciones vinculantes y explorar si el principio puede adaptarse para materiales de ingeniería.
